[发明专利]综合性智能动态船机桨联合控制方法

权利要求书

1.一种综合性智能动态船机桨联合控制方法，其中，螺旋桨为可以调节螺距的可调桨，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、船体和螺旋桨的匹配分析程序；

在排水量DISP为特定值的前提下，预先给定一系列螺距Pitch，分析不同的船舶纵倾TR，得出螺距Pitch和船舶纵倾TR相对应的螺旋桨收到功率PD曲线；从而得到在该特定值的排水量下，不同船舶纵倾TR以及不同螺距Pitch形成的螺旋桨收到功率PD曲线矩阵；将这些螺旋桨收到功率PD曲线矩阵进行优化分析后，得到在该特定值的排水量下的最优的船舶纵倾TR、最优的船舶平均吃水T；

步骤2、螺旋桨和主机的匹配分析程序；

在船舶正常航行中，根据主机转速n、转矩Q及螺旋桨特性曲线，换算得到此时航行过程中螺旋桨推力Tp；

在保证螺旋桨推力Tp不变的前提下，通过调节转速n得到对应的螺距Pitch，根据螺旋桨特性曲线，对应不同的转矩Q，得到不同的实时主机功率P_R，并且得到不同的主机裕度EM，进而根据主机特性曲线得到不同主机油耗FOC与相对应的转速n形成的FOC-n曲线；找出实时最低的主机油耗FOC值，即可得到此时最优的转速n及对应的螺距Pitch；

步骤3、综合判断并发指令控制程序；

判断船舶未来一段时间的航行状态，设定判断程序，以触发步骤1或步骤2；根据步骤1的结论，发出指令，对船舶平均吃水T及船舶纵倾TR进行调整；根据步骤2的结论，发出指令，对螺距Pitch及转速n进行调整。

2.如权利要求1所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤1中，通过船模试验数值分析的方式，预先给定一系列螺距Pitch。

3.如权利要求1所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤1中，螺旋桨收到功率PD曲线矩阵的精度通过选取船舶纵倾TR和螺距Pitch步长的疏密来实现。

4.如权利要求1所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤1中，将这些螺旋桨收到功率PD曲线矩阵进行优化分析，并得到在该特定值的排水量下的最优的船舶纵倾TR和最优的船舶平均吃水T后，在船舶以压载、装货或者其他工况出港航行时，按该最优的船舶纵倾TR和最优的船舶平均吃水T调整船舶的浮态。

5.如权利要求1所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤2中，通过实时测量得到主机转速n、转矩Q。

6.如权利要求5所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤2中，测量的方式为通过传感器实时测量。

7.如权利要求1所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤2中，实时主机功率P_R计算公式为P_R＝2πnQ/η_S，其中η_S为轴系效率；n为主机转速、Q为转矩；在船舶实际建造已完成的情况下，η_S是一个定值。

8.如权利要求1所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤2中，主机裕度EM计算公式为EM＝P_R/MCR，其中，P_R为实时主机功率，MCR为主机额定功率。

9.如权利要求1所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤2中，主机油耗FOC的计算公式为FOC＝P_R×SFOC，其中，P_R为实时主机功率，SFOC为主机单位油耗。

10.如权利要求1所述的综合性智能动态船机桨联合控制方法，其特征在于，步骤2中，主机特性曲线由船舶实际建造完成后获得。